(Phys.org) —El grafeno se puede utilizar para investigar cómo la luz interactúa con las nano antenas, aumentando potencialmente la eficiencia de las células solares y los fotodetectores, Los investigadores de la Universidad de Manchester han encontrado.

Escribiendo en Nano letras y Physica Status Solidi Rapid Research Cartas , un equipo dirigido por el Dr. Aravind Vijayaraghavan en colaboración con la profesora Stephanie Reich en Freie Universität Berlin y el profesor Stefan Maier en Imperial College London, han demostrado que el grafeno se puede utilizar para investigar cómo la luz interactúa con nanoestructuras de oro de diferentes formas, tamaño y geometría.

Esta interacción, a través de resonancia de plasmón, Es el mismo fenómeno que da color al rosetón de vidrieras góticas de Notre-Dame de Paris.

Cuando la luz incide sobre una partícula de metal más pequeña que la longitud de onda de la luz, los electrones de la partícula comienzan a moverse hacia adelante y hacia atrás junto con la onda de luz. Esto provoca un aumento del campo eléctrico en la superficie de la partícula.

Cuando dos de estas partículas se acercan entre sí, los electrones oscilantes de las dos partículas interactúan entre sí, formando un campo eléctrico aún mayor entre las dos partículas, resultando en un acoplamiento entre las dos partículas. Se ha demostrado que es difícil observar y medir experimentalmente la magnitud de este acoplamiento y el campo eléctrico resultante.

El equipo y los colaboradores del Dr. Vijayaraghavan han demostrado que el grafeno se puede colocar encima de antenas de oro acopladas de diferentes formas. y realizando espectroscopía Raman en el grafeno, este sistema plasmónico acoplado puede observarse y medirse.

Dijo:"Cuando una hoja de grafeno, solo un átomo de espesor, se coloca encima de dos partículas de oro una al lado de la otra, el grafeno se dobla alrededor de las partículas y se estira en el espacio entre las partículas. Cuando la luz cae sobre el grafeno, se dispersa en diferentes grados de las partes tensas y no tensas del grafeno.

"Afortunadamente, la parte tensada del grafeno también se encuentra en la misma región que el campo eléctrico plasmónico, en la cavidad entre los dos puntos. Esto nos permite comparar la cantidad de luz dispersada por la cavidad plasmónica y la región circundante, y derivar una cantidad para la mejora de la cavidad de la antena plasmónica.

"La luz dispersada por el grafeno tensado puede ser 1000 veces más brillante que la luz del grafeno circundante".